Was ist ein digitaler Zwilling?
Gemäß ISO-Definition handelt es sich bei einem digitalen Zwilling um ein digitales Abbild eines konkreten, physisch existierenden Systems. Zwischen dem physischen System und dem digitalen Zwilling besteht dabei eine Daten-Verbindung, sodass live im Betrieb tiefergehende Einblicke in das System gewonnen werden können.
In der Praxis kann ein digitaler Zwilling wie ein Fitness-Tracker für Maschinen und Anlagen verstanden werden: An der Maschine bzw. Anlage werden Sensoren verbaut, die die notwendigen Betriebsdaten erfassen. Die Daten werden dann zur weiteren Verarbeitung zum digitalen Zwilling übersandt, der in der Lage ist, die Daten zu interpretieren. Zu diesem Zweck werden relevante Mechanismen und Verhaltensweisen in Berechnungs- und Simulationsmodelle überführt. Damit können tiefergehende Einblicke, Rückschlüsse sowie Vorhersagen getroffen werden.
Digitale Zwillinge und künstliche Intelligenz (KI) ergänzen sich in besonderer Weise. Während digitale Zwillinge das Verhalten realer Maschinen mithilfe von Sensorik und Auswertemodellen abbilden, ermöglicht KI die Erkennung komplexer Zusammenhänge in den erfassten Daten. Insbesondere durch maschinelles Lernen (Machine Learning) lassen sich Maschinenzustände bewerten, Anomalien erkennen und zukünftige Entwicklungen vorhersagen. Besonders vielversprechend ist die Kombination datengetriebener Verfahren mit physikalischen Modellen. Solche hybriden Ansätze verbinden technisches Systemverständnis mit den Möglichkeiten der KI und schaffen die Grundlage für leistungsfähige, anpassungsfähige und nachvollziehbare Auswertemodelle.
Dabei muss ein digitaler Zwilling keineswegs bereits bei der Entwicklung einer neuen Maschine berücksichtigt werden. Auch bestehende Anlagen können durch gezielte Nachrüstung von Sensorik und die Nutzung vorhandener Maschinendaten um einen digitalen Zwilling erweitert werden. Dieses sogenannte digitale Retrofitting ermöglicht es, auch langjährig eingesetzte Maschinen mit modernen Funktionen zur Überwachung, Analyse und Optimierung auszustatten.
Holen Sie bereits alles aus Ihren Maschinen heraus? Fragen Sie jetzt Ihr kostenfreies Erstgespräch an, in dem wir gemeinsam die Idee digitaler Zwillinge auf Ihre bestehenden Maschinen und Anlagen anwenden. Anschließend erhalten Sie kostenfrei Ihre individuell ausgearbeitete Roadmap.
Konkrete Vorteile
Wie digitale Zwillinge Ausfälle reduzieren
Digitale Zwillinge erfassen und analysieren kontinuierlich den Zustand von Maschinen und Anlagen. Durch die Verknüpfung von Sensordaten, technischen Modellen und KI können Verschleiß und kritische Zustände frühzeitig erkannt werden. So lassen sich Wartungsmaßnahmen gezielt planen und ungeplante Stillstände vermeiden.
Wie digitale Zwillinge Kosten senken
Digitale Zwillinge schaffen Transparenz über den Zustand, die Auslastung und den Betrieb von Maschinen und Anlagen. Dadurch können starre und konservative Wartungsintervalle flexibler gestaltet werden und Equipment und Werkzeug können besser ausgenutzt werden. Dies senkt Materialkosten und Wartungsaufwand.
Wie digitale Zwillinge Anlagen effizienter machen
Digitale Zwillinge können überraschende Ausfälle verhindern, Wartungsarbeiten reduzieren und Qualitätsprobleme vorbeugen. Auf diese Weise lassen sich Produktivität, Anlagenverfügbarkeit und Ressourcennutzung verbessern.
Wie digitale Zwillinge dem Fachkräftemangel entgegenwirken
Digitale Zwillinge bündeln Maschinenwissen und Betriebsdaten und stellen diese für Mitarbeiter verständlich zur Verfügung. Durch automatisierte Zustandsüberwachung und KI-gestützte Handlungsempfehlungen werden Fachkräfte bei der Fehlerdiagnose, Wartung und Entscheidungsfindung entlastet. Dadurch können vorhandene Mitarbeiter mehr Anlagen betreuen und ihr Fachwissen effizienter einsetzen.
